(57)【要約】【課題】  放電灯を調光始動しても放電灯の光が段階的に変化しない放電灯点灯装置を提供する。【解決手段】  駆動回路２１の駆動信号により直流電源１を高周波電力に変換し、カップリングコンデンサ６を介して接続されるランプ３に供給して点灯させるインバータ装置２と、ランプ３の点灯を検出する点灯検出回路８と、予熱モード及び始動モードに応じてそれぞれ駆動信号の周波数を制御し、始動モード時に点灯検出回路８により放電灯の点灯が検出されたとき、予め設定された調光モードに即時移行するように駆動信号の周波数を制御する周波数制御回路９とを備えた。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動回路の駆動信号により直流電源の電圧を高周波電力に変換し、カップリングコンデンサを介して接続される放電灯に供給して点灯させるインバータ装置と、
前記放電灯の点灯を検出する点灯検出手段と、
予熱モード及び始動モードに応じてそれぞれ前記駆動信号の周波数を制御し、始動モード時に前記点灯検出手段により放電灯の点灯が検出されたとき、予め設定された調光モードに即時移行するように前記駆動信号の周波数を制御する周波数制御手段と
を備えたことを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項２】
前記周波数制御手段は、始動モード時に前記点灯検出手段により放電灯の点灯が検出されたとき、全光モードに即時移行するように前記駆動信号の周波数を制御することを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。
【請求項３】
前記点灯検出手段は、照度センサの検出照度に基づいて前記放電灯の点灯を検出することを特徴とする請求項１又は２記載の放電灯点灯装置。
【請求項４】
前記点灯検出手段は、始動モード時に印加される高周波電圧に基づいて前記放電灯の点灯を検出することを特徴とする請求項１又は２記載の放電灯点灯装置。
【請求項５】
前記点灯検出手段は、始動モード時にカップリングコンデンサに生じる電圧に基づいて前記放電灯の点灯を検出することを特徴とする請求項１又は２記載の放電灯点灯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電灯を調光始動したときに起こる放電灯始動後の光の変化を抑制する放電灯点灯装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の放電灯点灯装置として、例えば、スイッチング素子をオン・オフして直流電圧を高周波電力に変換するインバータと、このインバータにカップリングコンデンサを介して接続され、高周波電力で点灯する放電灯と、カップリングコンデンサに生じる電圧を検出する電圧検出回路を有する保護回路と、高周波電力を基準値と等しくなるようにＩＶ制御集積回路を制御する電圧を検出するフィードバック回路と、電圧検出回路から出力された制御信号に基づいて放電灯が始動する直前までフィードバック回路が作動しないようにマスクし、放電灯が始動したときにマスクを解除して調光を開始させる調光開始制御回路とを備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、例えば、直流電力を高周波電力に変換するインバータ装置と、このインバータ装置を制御する制御回路と、インバータ装置に接続されるＬＣ直列回路と、このＬＣ直列回路と共に負荷回路を構成する放電灯とを有し、この放電灯の始動・点灯時に放電灯の電極を予熱する手段と、放電灯に高圧を印加して放電を開始させる手段と、放電灯の異常時にインバータを保護する異常検出保護手段とを備えた点灯装置において、放電灯の始動・放電開始をインバータの出力周波数を変化させて行うと共に放電灯の予熱時の周波数変化のタイムインターバルよりも放電開始動作時の周波数変化のインターバルを長くする手段を具備した放電灯点灯装置がある（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２８４０９１公報（第４−６頁、図１）
【特許文献２】特開平６−２５１８８８号公報（第６−７頁、図６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述した特許文献１の従来技術は、放電灯の始動をカップリングコンデンサに生じる電圧より検出し、点灯検出後、点灯時の周波数から段階的に変化させて調光点灯に必要な周波数に移行させるため、放電灯の光が段階的に変化する様子が確認されていた。また、特許文献２の従来技術は、始動モード後、始動時の周波数から調光点灯に必要な周波数に段階的に変化させるため、前記と同様に放電灯の光が段階的に変化する様子が確認されていた。調光始動時に確認される放電灯の段階的な光変化は、利用者によっては不快を感じる者がおり、その中には放電灯の光が変化しない放電灯点灯装置を望む者もいた。
【０００６】
本発明は、前述のような課題を解決するためになされたもので、放電灯を調光始動しても、また全光始動時の際にも放電灯の光が段階的に変化しない放電灯点灯装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る放電灯点灯装置は、駆動回路の駆動信号により直流電源の電圧を高周波電力に変換し、カップリングコンデンサを介して接続される放電灯に供給して点灯させるインバータ装置と、放電灯の点灯を検出する点灯検出手段と、予熱モード及び始動モードに応じてそれぞれ駆動信号の周波数を制御し、始動モード時に点灯検出手段により放電灯の点灯が検出されたとき、予め設定された調光モードに即時移行するように駆動信号の周波数を制御する周波数制御手段とを備えたものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明においては、始動モード時に点灯検出手段により放電灯の点灯が検出されたとき、予め設定された調光モードに即時移行するように駆動信号の周波数を制御するようにしたので、放電灯を調光始動したときに確認される放電灯の段階的な光の変化がなくなり、段階的な光の変化による不快感を解消できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１に係る放電灯点灯装置の概略構成を示す回路ブロック図である。
本実施の形態の放電灯点灯装置は、例えばハーフブリッジ方式の点灯回路で、直流電源１と、駆動回路２１及び駆動回路２１の駆動信号（パルス信号）で交互にオン・オフし、直流電源１を高周波電力に変換する一対のスイッチング素子２２，２３よりなるインバータ装置２と、インバータ装置２の出力側に設けられた放電灯３（以下、「ランプ」という）と、このランプ３に流れる高周波電流を制限するチョークコイル４と、ランプ３の両端に接続され、そのチョークコイル４とで直列共振回路が構成される始動コンデンサ５と、スイッチング素子２２，２３の交互のオン・オフに基づいて充放電を繰り返すカップリングコンデンサ６と、照度センサ７が接続された点灯検出回路８と、駆動信号の周波数を駆動回路２１を通じて制御する周波数制御回路９と、予め設定されたランプ３の予熱期間ｔ１及び始動期間ｔ２（略0.5 秒程度）を順次にカウントするタイマー回路１０とを備えている。
【００１０】
前述した照度センサ７は、ランプ３の点灯による照度を検出し、この検出照度に基づいて電圧を生成し、点灯検出回路８に出力する。点灯検出回路８は、ランプ３が始動時に点灯したときの照度に対して設定された電圧を点灯判別値として有し、照度センサ７からの電圧が点灯判別値に達したときに点灯検出信号を周波数制御回路９に出力する。周波数制御回路９は、予め予熱モードの周波数ｆ１、始動モードの周波数ｆ２、全光モードの周波数ｆ３、調光モードの周波数ｆ４をそれぞれ有し、始動期間ｔ２内に点灯検出信号が入力されると、始動モード時の周波数ｆ２から調光モードの周波数ｆ４に移行し、この周波数ｆ４の駆動信号が出力されるように駆動回路２１を制御する。周波数ｆ２から周波数ｆ４への移行時間は例えば約0.2 秒以内で、0.5 秒の始動期間ｔ２内で行われる。始動モード時の調光モードへの移行は予め設定されたものである。
【００１１】
次に、本実施の形態の放電灯点灯装置の動作を図２及び図３を参照しながら説明する。図２は周波数とランプ電圧の相関における予熱・始動時及び点灯時の共振カーブを示す図、図３は各モード毎の周波数の遷移を示す波形図である。なお、図３（ａ）は本実施の形態における周波数の遷移を示し、（ｂ）は従来技術における周波数の遷移を示す。
【００１２】
本装置に電源が印加されると、周波数制御回路９は、予熱モードに入って、周波数ｆ１でインバータ装置２のスイッチング素子２２，２３が交互にオン・オフされるように駆動回路２１を制御し、タイマー回路１０を作動して、予熱期間ｔ１のカウントを開始させる。この時、インバータ装置２から高周波電流がチョークコイル４→ランプ３の一方のフィラメント→始動コンデンサ５→ランプ３の他方のフィラメントを経てカップリングコンデンサ６に流れ、また、カップリングコンデンサ６に充電された高周波電流が先と逆方向に流れ、これをスイッチング素子２２，２３の交互のオン・オフに基づいて繰り返し、ランプ３の一対のフィラメントを予熱する。
【００１３】
一方、周波数制御回路９は、予熱期間ｔ１を経過したかどうかをタイマー回路１０を通じて判別しており、予熱期間ｔ１の経過を検知したときは、図２に示すように周波数をｆ１からｆ２まで移行して始動モードに入り、周波数ｆ２でインバータ装置２のスイッチング素子２２，２３が交互にオン・オフされるように駆動回路２１を制御する。この制御によって、チョークコイル４と始動コンデンサ５の直列共振により高周波高電圧が始動コンデンサ５に生じ、この高周波のランプ電圧がランプ３に印加される。また、周波数制御回路９は、ランプ３が点灯したかどうかを点灯検出回路８を通じて判別し、点灯検出回路８からの点灯検出信号が入力されたとき、照度センサ７によってランプ３の点灯が検出されたと判断して、予め設定された調光モードに入る。ランプ３が点灯した際、ランプ電圧は、図２に示すように、予熱・始動時の共振カーブのＡ点から点灯時の共振カーブのＢ点に移行する。
【００１４】
なお、周波数制御回路９は、タイマー回路１０によってカウントされている始動期間ｔ２内でランプ３が点灯しなかった場合、ランプ異常とみなして、インバータ装置２の駆動回路２１に停止指令を出し、スイッチング素子２２，２３のオン・オフを停止させる。
【００１５】
前述したように始動期間ｔ２内のランプ点灯により調光モードに入ったときは、即時（0.2 秒以内）に周波数ｆ２から周波数ｆ４に移行し（図２参照）、この周波数ｆ４でインバータ装置２のスイッチング素子２２，２３が交互にオン・オフされるように駆動回路２１を制御する。この場合、始動モード時の周波数ｆ２から調光モードの周波数ｆ４への移行が即時に行われるので、図３（ｂ）に示すように周波数が段階的に遷移する従来と比べ、略垂直に周波数が遷移する（図３（ａ）参照）。
【００１６】
以上のように実施の形態１によれば、始動モード時に点灯検出回路８によりランプ３の点灯が検出されたとき、始動モード時の周波数ｆ２から予め設定された調光モードの周波数ｆ４へ即時に移行するようにしたので、ランプ３を調光始動したときに確認されるランプの段階的な光の変化がなくなり、段階的な光の変化による不快感を解消できる。
【００１７】
実施の形態２．
図４は本発明の実施の形態２に係る放電灯点灯装置の概略構成を示す回路ブロック図、図５は各モード毎に変化するランプ電圧の波形図である。なお、図１で説明した実施の形態１と同一又は相当部分には同じ符号を付し説明を省略する。
本実施の形態の放電灯点灯装置は、ランプ電圧からランプ３の点灯を検出する点灯検出回路８ａを備えたものである。この点灯検出回路８ａは、始動モード時にランプ３を点灯したときのランプ電圧を点灯判別値として有し、ランプ３に印加されるランプ電圧（高周波高電圧）が点灯判別値まで低下したときに点灯検出信号を周波数制御回路９に出力する。前述した点灯判別値は、図２に示す点灯時の共振カーブのＢ点と同じ電圧値である。
【００１８】
本実施の形態においては、予熱モード後、始動モードの周波数ｆ２によって、チョークコイル４と始動コンデンサ５の直列共振により高周波高電圧が始動コンデンサ５に生じ、ランプ３に印加される。このランプ電圧（高周波高電圧）でランプ３が点灯すると、前述したように、ランプ電圧が予熱・始動時の共振カーブのＡ点から点灯時の共振カーブのＢ点に移行する（図２参照）。つまり、図５に示すようにランプ電圧がＡ点からＢ点まで低下する。このランプ電圧のＢ点（点灯判別値）までの低下を点灯検出回路８ａが検出すると点灯検出信号を周波数制御回路９に出力し、この時、周波数制御回路９は、即時（0.2 秒以内）に周波数をｆ２からｆ４へ移行して、この周波数ｆ４でインバータ装置２のスイッチング素子２２，２３が交互にオン・オフされるように駆動回路２１を制御する。
【００１９】
以上のように実施の形態２によれば、始動モード時にランプ電圧が点灯検出回路８に設定されている点灯判別値まで低下したときランプ３が点灯したと判断して、始動モード時の周波数ｆ２から予め設定された調光モードの周波数ｆ４へ即時に移行するようにしたので、ランプ３を調光始動したときに確認されるランプの段階的な光の変化がなくなり、段階的な光の変化による不快感を解消できる。
【００２０】
実施の形態３．
図６は本発明の実施の形態３に係る放電灯点灯装置の概略構成を示す回路ブロック図、図７は各モード毎に変化するランプ電圧の波形図である。なお、図１で説明した実施の形態１と同一又は相当部分には同じ符号を付し説明を省略する。
本実施の形態の放電灯点灯装置は、カップリングコンデンサ６に生じる電圧からランプ３の点灯を検出する点灯検出回路８ｂを備えたものである。この点灯検出回路８ｂは、始動モード時にランプ３を点灯したときのカップリングコンデンサ６の電圧を点灯判別値として有し、そのカップリングコンデンサ６の電圧が点灯判別値まで上昇したときに点灯検出信号を周波数制御回路９に出力する。
【００２１】
本実施の形態においては、予熱モード後、始動モードの周波数ｆ２によって、チョークコイル４と始動コンデンサ５の直列共振により高周波高電圧が始動コンデンサ５に生じ、ランプ３に印加される。このランプ電圧（高周波高電圧）でランプ３が点灯すると、前述したように、ランプ電圧が予熱・始動時の共振カーブのＡ点から点灯時の共振カーブのＢ点に移行する（図２参照）。この時、カップリングコンデンサ６の電圧は、図７に示すように、ランプ電圧がＡ点にあるときは低く、ランプ点灯によりランプ電圧がＢ点まで下がったときは高くなるので、カップリングコンデンサ６の電圧が点灯判別値まで高くなると、周波数制御回路９が点灯検出信号を周波数制御回路９に出力し、この時、周波数制御回路９は、即時（0.2 秒以内）に周波数をｆ２からｆ４へ移行して、この周波数ｆ４でインバータ装置２のスイッチング素子２２，２３が交互にオン・オフされるように駆動回路２１を制御する。
【００２２】
以上のように実施の形態３によれば、始動モード時にカップリングコンデンサ６の電圧が点灯検出回路８に設定されている点灯判別値まで高くなったときランプ３が点灯したと判断して、始動モード時の周波数ｆ２から予め設定された調光モードの周波数ｆ４へ即時に移行するようにしたので、ランプ３を調光始動したときに確認されるランプ始動後の段階的な光の変化がなくなり、段階的な光の変化による不快感を解消できる。
【００２３】
なお、前述した各実施の形態では、始動モードでランプ３が点灯した際、調光モードに移行するようにしたが、これに加えて全光モードにも移行できるようにしても良い。リモコンに調光モード／全光モードの切換スイッチなどを設け、この切換スイッチで全光モードを選択した場合、前述したようにランプ点灯後、即時（0.2 秒以内）に周波数ｆ２から周波数ｆ３に移行し（図２参照）、この周波数ｆ３でインバータ装置２のスイッチング素子２２，２３が交互にオン・オフされるように駆動回路２１を制御する。これにより、始動モードで点灯したランプ３の光変化が確認されることなく、即時に全光点灯するという効果がある。
【００２４】
また、始動モード後の調光モードの周波数をｆ４として固定して説明したが、これに限定されるものではない。例えば、リモコンなどで調光レベルが任意に設定されていた場合、調光レベルに応じた周波数で調光モードに入るようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態１に係る放電灯点灯装置の概略構成を示す回路ブロック図である。
【図２】周波数とランプ電圧の相関における予熱・始動時及び点灯時の共振カーブを示す図である。
【図３】各モード毎の周波数の遷移を示す波形図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係る放電灯点灯装置の概略構成を示す回路ブロック図である。
【図５】各モード毎に変化するランプ電圧の波形図である。
【図６】本発明の実施の形態３に係る放電灯点灯装置の概略構成を示す回路ブロック図である。
【図７】各モード毎に変化するランプ電圧の波形図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  直流電源、２  インバータ装置、２１  駆動回路、２２，２３  スイッチング素子、３  ランプ、４  チョークコイル、５  始動コンデンサ、６  カップリングコンデンサ、７  照度センサ、８，８ａ，８ｂ  点灯検出回路、９  周波数制御回路、１０  タイマー回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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